EP2754574B1 - Verfahren für die Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren für die Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs Download PDF

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EP2754574B1
EP2754574B1 EP13005754.0A EP13005754A EP2754574B1 EP 2754574 B1 EP2754574 B1 EP 2754574B1 EP 13005754 A EP13005754 A EP 13005754A EP 2754574 B1 EP2754574 B1 EP 2754574B1
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EP
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vehicle
vertical regulating
vertical
regulating
error state
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Jens Kaltofen
Rolf Müller
Tilo Koch
Paul Milbredt
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Audi AG
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Audi AG
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Publication date
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    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0297—Control Giving priority to different actuators or systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for the control of a vertical control system of a vehicle and a compensation device for the control of a vertical control system of a vehicle.
  • Vehicles are known to be equipped with vertical control systems in order to be able to variably set driving stability and driving dynamics.
  • Vertical control systems include a variety of individual vertical control devices, such as. B. by air spring regulations, damping controller, level controller or variable roll stabilizers are known. In modern vehicles, two or even more such vertical control devices are often used and combined in a vertical control system.
  • the shows DE 103 61 931 A1 a possibility of fault-tolerant driving stability control in which the failure of an actuator can be reported.
  • WO 2009/053080 A1 a method is described in which a limited operation of the damper control can be provided upon receipt of certain input signals.
  • the DE 197 16 197 A1 , the EP 0 397 181 A1 and the WO 2004/005096 A1 show basic systems to control individual components of a damper control.
  • a disadvantage of known vertical control systems is that although they are monitored for fault conditions, in the fault condition a strong impairment of the driving stability of the vehicle is generated. In the worst case, this leads to the vehicle lying still, so that with the help of a towing vehicle, the defective vehicle must be taken to the nearest workshop. This may already be the case with errors in a single vertical control device. Accordingly, the complex trained vertical control systems with a variety of vertical control devices are much more error-prone, since even a single fault condition includes the risk of the vehicle remaining. This leads to significantly reduced user acceptance and, moreover, to an increase in the traffic risk because vehicles are left behind
  • a relevant regulatory system is in DE10357922 described. Furthermore, the disclosure JP2005 119 563 A1 a compensation device for the damping control of a vehicle, wherein two dampers, ie, a hydraulic damper and an electromagnetic damper, which influence the driving stability of the vehicle, are used. Upon detection of a fault condition of a first damper of the two dampers, the control parameter of the second damper of the two dampers is adjusted to compensate for the fault condition of the first damper.
  • a method according to the invention can also be referred to as "neighborhood assistance".
  • neighbor assistance compensation or partial compensation within the vertical control system can take place here.
  • the error state of a single part of a vertical control system, namely the error state of a vertical control device can be compensated in this way by adaptation of other vertical control devices or at least partially compensated.
  • a vertical control device which influences the driving stability of the vehicle, is particularly geared to the chassis and the road contact. So these are in particular roll stabilizers, air suspension or other adjustable or adjustable spring systems, damper controls or level control of a vehicle.
  • the individual vertical control devices may also be partly combined by an actual component combination in the vehicle. This is z. As in the case of air suspension of the case, which can provide the level control of the vehicle at the same time.
  • the fact of a fault condition, the type of fault condition and / or the affected vertical control device can be displayed as a warning signal.
  • the driver of the vehicle can be warned, which impairment he has to expect. It can also continue the further driving process, adapted to the type of compensation. This further increases safety through the use of a method according to the invention in the operation of a vehicle.
  • the monitoring of the individual vertical control devices takes place by already existing sensor devices of the respective control unit of the respective vertical control device. Since a separate control unit with corresponding sensor units for the disposition of a control loop is present for each of the individual vertical control devices, the information available in this way can also be used for a method according to the invention. It can Of course, the interpretation of individual sensor data with respect to cross-device error conditions can be interpreted more broadly or differently. Accordingly, a method according to the invention can also be used in already existing vertical control systems, in particular if recourse is made to already existing sensor systems and control units of the vertical control device.
  • z. B. represent a fault condition in a level control of the pressure drop. This causes z. B. the failure of the compressor or in case of leakage, the vehicle drops at least over a longer period of operation in the lowest level state. In such a case, there could be the risk of the damper device or air springs breaking through.
  • Other fault conditions are defective valves, failures and leaks of extra volumes or the like.
  • the adaptation of the control parameters means the change of the setpoints compared to the actual values. So this can other rule modes, eg. B. the high or low setting of the level control or a sports, normal or KornfortSh be in the damping control or the spring control.
  • the compensation by a second vertical control device is in particular a still functional, in particular still fully functional, vertical control device.
  • a method according to the invention is preferably carried out by a control unit of a compensation device. Accordingly, compensation device and control unit are preferably also part of a method according to the invention.
  • the roll control can serve to stabilize against a rocking of the vehicle about the vehicle longitudinal axis.
  • the air suspension serves as a controllable spring characteristic for the deflection when driving on bumps.
  • Under level control is the variation of the ground clearance of the vehicle by retracting and extending the individual spring systems to understand.
  • the damping control can z. B. be ensured by fluid valves that can provide different Fluid miclassquerête available to vary a compression damping or rebound damping can.
  • the roll control is axle-specific designed for a vehicle, while the other control systems, so the air suspension, the level control and the damping control are provided radspezifisch available.
  • the control parameters of a second vertical control device in the form of air suspension and / or in the form of a damping control for achieving a harder suspension or damping are adapted in a method according to the invention when detecting a fault condition in a first vertical control device in the form of a roll control. If the roll control fails, there is in principle the risk that the vehicle may sway about its vehicle longitudinal axis. This rocking leads to the destabilization of the driving stability of the vehicle. In order to avoid this, influences on the vehicle, which act as a torque about the vehicle's longitudinal axis, are reduced. This is achieved by a hardening of the damping characteristic and / or the spring characteristic.
  • the air suspension or the damping control z. B. in the hard mode or in the sports mode, when an error condition has been detected in the roll control. In particular, this is done for all four wheels of the vehicle in order to provide a symmetrical compensation available.
  • a further advantage is achieved when in a method according to the invention when detecting a fault condition in a first vertical control device in the form of a Air suspension of a wheel, the control parameters of a second vertical control device in the form of air suspension of another wheel and / or be adapted in the form of a damping control for the same suspension effect and / or damping effect as in the associated error state.
  • at least one further wheel preferably the same axle, is put into the same state as the faulty wheel.
  • axle compensation but preferably vehicle compensation, can be applied to all wheels, so that an asymmetry in the driving stability is avoided.
  • the deterioration of the air suspension, z. B. hardening by the loss of an additional volume (loss of comfort variant) thus leads to an automatic switching all air suspension and / or all damping regulations in a harder mode. This means that a symmetrical driving stability situation is again available for the entire vehicle.
  • the control parameters of a second vertical control device in the form of a damping control are adapted to a harder damping to avoid too deep immersion of the air suspension. If the level control fails, this is z. As the leakage of the level control system or the failure of the compressor. Regardless of the actual cause, this leads to a drop in the vehicle to the lowest level. In addition, this automatically leads to reduced immersion depths for the suspension travel in the air suspension. In order to avoid too deep immersion and accordingly the risk of damage to the air suspension in highly dynamic driving situations, the damping control is hardened, z. B. put into sports mode. Thus, the increased damping prevents too deep immersion and, accordingly, the risk of damage to the air suspension.
  • a further advantage can be achieved if the control parameters of a second vertical control device in the form of a level control are adjusted to normal level in a method according to the invention when detecting a fault condition in a first vertical control device in the form of a damping control.
  • the level control can be adjusted to an average, ie normal level. This is the most favorable compromise for the driving stability in order to ensure the onward journey as safely as possible.
  • the display may be visual, acoustic, tactile, or otherwise sensory to the driver.
  • a warning light on the display of the vehicle may indicate the fault condition.
  • the display is preferably carried out specifically on the respective vertical control device and / or on the respective type of error.
  • the degree of impairment is also displayed.
  • the warning signal moreover, for the driver information is to be taken, which includes an indication of the nature of the compensation and the concomitant impairment of driving stability. In other words, the type of compensation and the corresponding emergency running situation for the driver is displayed after detecting the error condition. This further increases the safety during continued operation of the vehicle when the fault condition is detected.
  • an intervention in the control of the vehicle takes place on the basis of the detected error state and the adaptation of the control parameters.
  • the braking force can be automatically boosted, the drive power can be throttled automatically or similar interventions are carried out in the vehicle control.
  • a variation of the maximum possible steering angle is possible to z. B. to avoid striking the wheels in the wheel well in a fault condition of the level control.
  • the safety during further operation of the vehicle after detecting the error condition can also be increased.
  • the compensation device for the regulation of a vertical control system of a vehicle with at least two vertical control devices. These influence the driving stability of the vehicle.
  • the compensation device has at least one control unit, which is designed to monitor the operability of the at least two vertical control devices, the recognition of a fault condition of a first vertical control device of at least two vertical control devices and adjusting the control parameters of a second vertical control device of the at least two vertical control devices for at least partially compensating the error state of the first vertical control device.
  • the control unit is preferably designed for carrying out a method according to the invention. Accordingly, a compensation device according to the invention brings the same advantages as have been explained in detail with reference to a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a vehicle 100 in which a compensation device 30 according to the invention is arranged.
  • the vehicle 100 has a vertical control system 10 with four different vertical control devices 20.
  • a roll stabilization 20a is provided in each case. This connects the two wheels left and right with each other in order to be able to act accordingly compensating for a roll of the vehicle about the vehicle longitudinal axis.
  • an air suspension 20b, a level control 20c and a damping control 20d are provided on each wheel 110.
  • these vertical control devices 20 are shown separately from each other here, they may of course be combined in a single device, e.g. B. be used as a spring damper combination.
  • error states of the individual vertical control devices 20 can be detected and forwarded to the control unit 32.
  • control parameters and thus target values of the still intact or still functional further Vertical control devices 20 are changed and adapted.
  • the aim of this adaptation is the inventive at least partial compensation of this error condition in order to ensure the onward journey of the vehicle at least until the next workshop can.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs sowie eine Kompensationsvorrichtung für die Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs.
  • Fahrzeuge sind bekanntermaßen mit Vertikalregelsystemen ausgestattet, um Fahrstabilität und Fahrdynamik variabel einstellen zu können. Zu Vertikalregelsystemen gehören eine Vielzahl einzelner Vertikalregelvorrichtungen, wie sie z. B. durch Luftfederregelungen, Dämpfungsregler, Niveauregler oder regelbare Wankstabilisierungen bekannt sind. Bei modernen Fahrzeugen sind häufig zwei oder sogar noch mehr solcher Vertikalregelvorrichtungen eingesetzt und in einem Vertikalregelsystem kombiniert. Beispielsweise zeigt die DE 103 61 931 A1 eine Möglichkeit der fehlertoleranten Fahrstabilitätsregelung bei welcher der Ausfall eines Aktors gemeldet werden kann. In der WO 2009/053080 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem bei Empfang bestimmter Eingangssignale ein eingeschränkter Betrieb der Dämpferregelung vorgesehen werden kann. Auch die DE 197 16 197 A1 , die EP 0 397 181 A1 und die WO 2004/005096 A1 zeigen grundsätzliche Systeme, um einzelne Komponenten einer Dämpferregelung zu kontrollieren.
  • Nachteilhaft bei bekannten Vertikalregelsystemen ist es, dass sie zwar nach Fehlerzuständen überwacht werden, im Fehlerzustand jedoch eine starke Beeinträchtigung der Fahrstabilität des Fahrzeugs erzeugt wird. Im schlimmsten Fall führt dies zum Liegenbleiben des Fahrzeugs, so dass mithilfe eines Abschleppfahrzeugs das defekte Fahrzeug in die nächste Werkstatt gebracht werden muss. Dies kann bereits bei Fehlern in einer einzigen Vertikalregelvorrichtung der Fall sein. Dementsprechend sind die komplex ausgebildeten Vertikalregelsysteme mit einer Vielzahl von Vertikalregelvorrichtungen deutlich fehleranfälliger, da bereits ein einziger Fehlerzustand das Risiko des Liegenbleibens des Fahrzeugs beinhaltet. Dies führt zu deutlich reduzierter Akzeptanz bei den Benutzern und darüber hinaus zu einer Erhöhung des Verkehrsrisikos, da liegengebliebene Fahrzeuge
  • Verkehrsfluss behindern und die Benutzer des Fahrzeugs gefährden können.
  • Ein relevantes Regelungssystem ist in DE10357922 beschrieben. Weiterhin offenbart die JP2005 119 563 A1 eine Kompensationsvorrichtung für die Dämpfungsregelung eines Fahrzeugs, wobei zwei Dämpfer, d.h. ein hydraulischer Dämpfer und ein elektromagnetischer Dämpfer, welche die Fahrstabilität des Fahrzeugs beeinflussen, verwendet sind. Beim Erkennen eines Fehlerzustandes einer ersten Dämpfer der zwei Dämpfer, wird der Regelparameter der zweiten Dämpfer der zwei Dämpfer zur Kompensation des Fehlerzustandes der ersten Dämpfer angepasst.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger, gewichtssparender und einfacher Weise die Weiterfahrt des Fahrzeugs auch im Fehlerfall zur Verfügung zu stellen.
  • Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Kompensationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kompensationsvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs mit zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen, welche die Fahrstabilität des Fahrzeugs beeinflussen. Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • Überwachen der Funktionsfähigkeit der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen,
    • Erkennen eines Fehlerzustandes einer ersten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen,
    • Anpassen der Regelparameter mindestens einer zweiten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen zur wenigstens teilweisen Kompensation des Fehlerzustandes der ersten Vertikalregelvorrichtung.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann auch als "Nachbarschaftshilfe" bezeichnet werden. So kann hier eine Kompensation bzw. eine teilweise Kompensation innerhalb des Vertikalregelsystems erfolgen. Der Fehlerzustand eines einzelnen Teils eines Vertikalregelsystems, nämlich der Fehlerzustand einer Vertikalregelvorrichtung, kann auf diese Weise durch Anpassung anderer Vertikalregelvorrichtungen ausgeglichen oder zumindest teilweise ausgeglichen werden.
  • Im großen Vorteil zu bekannten Regelsystemen kann auf diese Weise das Liegenbleiben des Fahrzeugs häufig vermieden werden. Wird z. B. der Fehlerzustand in einer ersten Vertikalregelvorrichtung detektiert, so kann der Ausgleich der Auswirkung dieses Fehlers durch entsprechende Anpassung der Regelparameter einer oder mehrerer anderer Vertikalregelvorrichtungen erfolgen. Dieser Ausgleich kann die volle Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs wiederherstellen oder zumindest Notlaufeigenschaften zur Verfügung stellen. Damit kann das Risiko des Liegenbleibens deutlich reduziert werden. Auch die Akzeptanz des Fahrers für hoch komplexe Vertikalregelsysteme wird auf diese Weise erhöht. Die Fehlertoleranz bei solcher Kompensationsmöglichkeit gemäß der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend deutlich erhöht.
  • Eine Vertikalregelvorrichtung, welche die Fahrstabilität des Fahrzeugs beeinflusst, ist insbesondere auf das Fahrwerk und den Straßenkontakt ausgerichtet. So sind dies insbesondere Wankstabilisierungen, Luftfederungen oder andere einstellbare bzw. regelbare Federsysteme, Dämpferregelungen oder auch Niveauregelungen eines Fahrzeugs. Selbstverständlich können die einzelnen Vertikalregelvorrichtungen zum Teil auch kombiniert durch eine tatsächliche Bauelementkombination im Fahrzeug ausgebildet sein. Dies ist z. B. bei einer Luftfederung der Fall, die gleichzeitig die Niveauregulierung des Fahrzeugs zur Verfügung stellen kann.
  • Selbstverständlich kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Tatsache eines Fehlerzustandes, die Art des Fehlerzustandes und/oder die betroffene Vertikalregelvorrichtung als Warnsignal angezeigt werden. Auf diese Weise kann der Fahrer des Fahrzeugs gewarnt werden, welche Beeinträchtigung er zu erwarten hat. Auch kann er angepasst an die Art der Kompensation den weiteren Fahrtvorgang fortsetzen. Dies erhöht die Sicherheit durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Verfahrens beim Betrieb eines Fahrzeugs weiter.
  • Die Überwachung der einzelnen Vertikalregelvorrichtungen erfolgt durch bereits vorhandene Sensorvorrichtungen der jeweiligen Regeleinheit der jeweiligen Vertikalregelvorrichtung. Da für jede der einzelnen Vertikalregelvorrichtungen eine eigene Regeleinheit mit entsprechenden Sensoreinheiten zur Verfügungsstellung eines Regelkreises vorhanden ist, kann die auf diese Weise zur Verfügung stehende Informationsfülle auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren eingesetzt werden. Dabei kann selbstverständlich die Interpretation einzelner Sensordaten hinsichtlich vertikalregelvorrichtungsübergreifender Fehlerzustände breiter bzw. anders interpretiert werden. Dementsprechend kann ein erfindungsgemäßes Verfahren auch bei bereits bestehenden Vertikalregelsystemen eingesetzt werden, insbesondere wenn auf bereits bestehende Sensorsysteme und Regeleinheiten der Vertikalregelvorrichtung zurückgegriffen wird.
  • Mögliche Fehlerzustände der Vertikalregelvorrichtungen hängen von jeweiligen Ausbildungsformen der Vertikalregelvorrichtungen ab. So kann z. B. bei einer Niveauregulierung der Druckabfall einen Fehlerzustand darstellen. Dies führt dazu, dass z. B. beim Ausfall des Kompressors oder bei Undichtigkeit das Fahrzeug zumindest über eine längere Betriebsdauer in den tiefsten Niveauzustand absinkt. In einem solchen Fall könnte das Risiko des Durchschlagens der Dämpfervorrichtung bzw. der Luftfedern bestehen. Andere Fehlerzustände sind defekte Ventile, Ausfälle und Undichtigkeiten von Zusatzvolumina oder Ähnlichem.
  • Selbstverständlich kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Möglichkeit gegeben sein, dass zwei oder sogar noch mehr Fehlerzustände ausgleichbar sind. Insbesondere bei Vertikalregelsystemen, die zwei, drei oder sogar noch mehr Vertikalregelvorrichtungen aufweisen, ist dies möglich.
  • Die Anpassung der Regelparameter bedeutet dabei die Veränderung der Sollwerte im Vergleich zu den Istwerten. So können dies andere Regelmodi, z. B. die Hoch- oder Tiefeinstellung der Niveauregelung oder ein Sport-, Normal- oder Kornfortzustand bei der Dämpfungsregelung oder der Federregelung sein. Bei der Kompensation durch eine zweite Vertikalregelvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine noch funktionsfähige, insbesondere noch vollfunktionsfähige Vertikalregelvorrichtung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird vorzugsweise durch eine Kontrolleinheit einer Kompensationsvorrichtung ausgeführt. Dementsprechend sind Kompensationsvorrichtung und Kontrolleinheit vorzugsweise ebenfalls Teil eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend weiterbilden, dass es für die Regelung eines Vertikalregelsystems mit zumindest zwei der folgenden Vertikalregelvorrichtungen ausgebildet ist:
    • Wankregelung des Fahrzeugs
    • Luftfederung des Fahrzeugs
    • Niveauregelung des Fahrzeugs
    • Dämpfungsregelung des Fahrzeugs
  • Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Dabei kann die Wankregelung zur Stabilisierung gegen ein Aufschaukeln des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse dienen. Die Luftfederung dient einer regelbaren Federkennlinie für das Einfedern beim Befahren von Bodenwellen. Unter Niveauregelung ist die Variation der Bodenfreiheit des Fahrzeugs durch Ein- und Ausfahren der einzelnen Federsysteme zu verstehen. Die Dämpfungsregelung kann z. B. durch Fluidventile gewährleistet werden, die unterschiedliche Fluiddurchlassquerschnitte zur Verfügung stellen können, um eine Einfederdämpfung bzw. Ausfederdämpfung variieren zu können. Dabei ist die Wankregelung achsspezifisch auf ein Fahrzeug ausgelegt, während die übrigen Regelungssysteme, also die Luftfederung, die Niveauregulierung und die Dämpfungsregelung radspezifisch zur Verfügung gestellt werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Wankregelung die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung und/oder in Form einer Dämpfungsregelung für das Erreichen einer härteren Federung oder Dämpfung angepasst werden. Fällt die Wankregelung aus, besteht grundsätzlich die Gefahr, dass ein Aufschaukeln des Fahrzeugs um seine Fahrzeuglängsachse erfolgen kann. Dieses Aufschaukeln führt zur Destabilisierung der Fahrstabilität des Fahrzeugs. Um dies zu vermeiden, werden Einflüsse auf das Fahrzeug, welche als ein Drehmoment um die Fahrzeuglängsachse einwirken, reduziert. Dies wird durch eine Verhärtung der Dämpfungscharakteristik und/oder der Federcharakteristik erzielt. So kann die Luftfederung bzw. die Dämpfungsregelung z. B. in den harten Modus bzw. in den Sportmodus geschaltet werden, wenn ein Fehlerzustand in der Wankregelung erkannt worden ist. Insbesondere erfolgt dies für sämtliche vier Räder des Fahrzeugs, um eine symmetrische Kompensation zur Verfügung stellen zu können.
  • Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung eines Rades die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung eines weiteren Rades und/oder in Form einer Dämpfungsregelung für einen gleichen Federungseffekt und/oder Dämpfungseffekt wie im zugehörigen Fehlerzustand angepasst werden. Mit anderen Worten wird zumindest ein weiteres Rad, vorzugsweise derselben Achse, in den gleichen Zustand versetzt, wie das fehlerhafte Rad. Somit kann ein Achsausgleich, vorzugsweise jedoch ein Fahrzeugausgleich auf sämtliche Räder erfolgen, so dass eine Asymmetrie in der Fahrstabilität vermieden wird. Die Verschlechterung der Luftfederung, z. B. ein Verhärten durch den Verlust eines Zusatzvolumens (Verlust der Komfortvariante) führt somit zu einem automatischen Umschalten sämtlicher Luftfederungen und/oder sämtlicher Dämpfungsregelungen in einen härteren Modus. Das bedeutet, dass wieder eine symmetrische Fahrstabilitätssituation für das gesamte Fahrzeug zur Verfügung steht.
  • Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Niveauregelung die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Dämpfungsregelung an eine härtere Dämpfung zum Vermeiden eines zu tiefen Eintauchens der Luftfederung angepasst werden. Fällt die Niveauregelung aus, so ist dies z. B. die Undichtigkeit des Niveauregelsystems oder der Ausfall des Kompressors. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache führt dies zu einem Absinken des Fahrzeugs in den tiefsten Niveauzustand. Dies führt darüber hinaus automatisch zu reduzierten Eintauchtiefen für den Federweg in der Luftfederung. Um nun bei hochdynamischen Fahrsituationen ein zu tiefes Eintauchen und dementsprechend das Beschädigungsrisiko der Luftfederung zu vermeiden, wird die Dämpfungsregelung verhärtet, z. B. in den Sportmodus versetzt. Damit wird durch die verstärkte Dämpfung ein zu tiefes Eintauchen und dementsprechend das Beschädigungsrisiko der Luftfederung verhindert.
  • Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Dämpfungsregelung die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Niveauregelung auf Normalniveau angepasst werden. Mit anderen Worten kann beim Verklemmen einer Regulierfunktion eines Fluidventils in einer Dämpfungsregelung die Niveauregulierung auf einen Mittelwert, also auf Normalniveau angepasst werden. Dies ist der für die Fahrstabilität günstigste Kompromiss, um die Weiterfahrt möglichst sicher zu gewährleisten.
  • Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Erkennen des Fehlerzustandes dieser als Warnsignal dem Fahrer im Fahrzeug angezeigt wird. Die Anzeige kann in optischer, akustischer, taktiler oder auf andere Weise sensorisch vom Fahrer wahrnehmbarer Art erfolgen. Z. B. kann eine Warnleuchte im Display des Fahrzeugs den Fehlerzustand anzeigen. Die Anzeige erfolgt dabei vorzugsweise spezifisch auf die jeweilige Vertikalregelvorrichtung und/oder auf jeweilige Art des Fehlers. Insbesondere wird dabei auch der Grad der Beeinträchtigung angezeigt. Besonders bevorzugt ist es, wenn dem Warnsignal darüber hinaus für den Fahrer eine Information zu entnehmen ist, welche ihm einen Hinweis auf die Art der Kompensation und die damit einhergehende Beeinträchtigung der Fahrstabilität beinhaltet. Mit anderen Worten wird nach dem Erkennen des Fehlerzustandes die Art der Kompensation und die dementsprechende Notlaufsituation für den Fahrer angezeigt. Dies erhöht die Sicherheit beim Weiterbetrieb des Fahrzeugs beim erkannten Fehlerzustand weiter.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren auf Basis des erkannten Fehlerzustandes und der Anpassung der Regelparameter ein Eingriff in die Regelung des Fahrzeugs erfolgt. Hier wird neben einer möglichen Warnsignalisierung des Fahrers aktiv in die Regelung des Fahrzeugs eingegriffen. So kann beispielsweise die Bremskraft automatisch verstärkt werden, die Antriebsleistung automatisch gedrosselt werden oder ähnliche Eingriffe in die Fahrzeugregelung durchgeführt werden. Auch eine Variation des maximal möglichen Lenkeinschlages ist möglich, um z. B. das Anschlagen der Räder im Radkasten bei einem Fehlerzustand der Niveauregulierung zu vermeiden. Damit kann die Sicherheit beim Weiterbetrieb des Fahrzeugs nach dem Erkennen des Fehlerzustandes ebenfalls noch erhöht werden.
  • Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kompensationsvorrichtung für die Regelung eines Vertikalregelsystems eines Fahrzeugs mit zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen. Diese beeinflussen die Fahrstabilität des Fahrzeugs. Die Kompensationsvorrichtung weist zumindest eine Kontrolleinheit auf, welche ausgebildet ist für die Überwachung der Funktionsfähigkeit der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen, das Erkennen eines Fehlerzustandes einer ersten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen und das Anpassen der Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen zur wenigstens teilweisen Kompensation des Fehlerzustandes der ersten Vertikalregelvorrichtung. Die Kontrolleinheit ist vorzugsweise ausgebildet für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dementsprechend bringt eine erfindungsgemäße Kompensationsvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt schematisch:
    • Fig. 1
    eine Übersichtsdarstellung eines Vertikalregelsystems
  • Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 100, in dem eine erfindungsgemäße Kompensationsvorrichtung 30 angeordnet ist. Das Fahrzeug 100 weist ein Vertikalregelsystem 10 mit vier unterschiedlichen Vertikalregelvorrichtungen 20 auf. Über die beiden Achsen, also die Vorderachse und die Hinterachse, ist jeweils eine Wankstabilisierung 20a vorgesehen. Diese verbindet die beiden Räder links und rechts miteinander, um dementsprechend ausgleichend auf ein Wanken des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse einwirken zu können.
  • Weiter ist an jedem Rad 110 eine Luftfederung 20b, eine Niveauregelung 20c und eine Dämpfungsregelung 20d vorgesehen. Auch wenn diese Vertikalregelvorrichtungen 20 hier separat voneinander dargestellt sind, können sie selbstverständlich kombiniert in einem einzigen Bauelement, z. B. als Federdämpferkombination eingesetzt sein.
  • Bei der Ausführungsform, wie sie die Fig. 1 zeigt, weist die Kompensationsvorrichtung 30 eine Kontrolleinheit 32 auf, welche signalkommunizierend mit sämtlichen Vertikalregelvorrichtungen 20 des Vertikalregelsystems 10 verbunden ist. Damit können Fehlerzustände der einzelnen Vertikalregelvorrichtungen 20 erkannt und an die Kontrolleinheit 32 weitergeleitet werden. Auf Basis erkannter Fehlerzustände können Regelparameter und damit Sollwerte der noch intakten bzw. noch funktionsfähigen weiteren Vertikalregelvorrichtungen 20 verändert und angepasst werden. Ziel dieser Anpassung ist die erfindungsgemäße zumindest teilweise Kompensation dieses Fehlerzustandes, um die Weiterfahrt des Fahrzeugs zumindest bis zur nächsten Werkstatt gewährleisten zu können.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vertikalregelsystem
    20
    Vertikalregelvorrichtung
    20a
    Wankregelung
    20b
    Luftfederung
    20c
    Niveauregelung
    20d
    Dämpfungsregelung
    30
    Kompensationsvorrichtung
    32
    Kontrolleinheit
    100
    Fahrzeug
    110
    Rad

Claims (10)

  1. Verfahren für die Regelung eines Vertikalregelsystems (10) eines Fahrzeugs (100) mit zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20), welche die Fahrstabilität des Fahrzeugs (100) beeinflussen, aufweisend die folgenden Schritte:
    - Überwachen der Funktionsfähigkeit der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20) mittels Sensorvorrichtungen der jeweiligen Regeleinheit der jeweiligen Vertikalregelvorrichtung (20),
    - Erkennen eines Fehlerzustandes einer ersten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20),
    - Anpassen der Regelparameter mindestens einer zweiten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20) zur wenigstens teilweisen Kompensation des Fehlerzustandes der ersten Vertikalregelvorrichtung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es für die Regelung eines Vertikalregelsystems (10) mit zumindest zwei der folgenden Vertikalregelvorrichtungen (20) ausgebildet ist:
    - Wankregelung (20a) des Fahrzeugs (100)
    - Luftfederung (20b) des Fahrzeugs (100)
    - Niveauregelung (20c) des Fahrzeugs (100)
    - Dämpfungsregelung (20d) des Fahrzeugs (100)
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Wankregelung (20a) die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung (20b) und/oder in Form einer Dämpfungsregelung (20d) für das Erreichen einer härteren Federung und/oder Dämpfung angepasst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung (20b) eines Rades (110) die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Luftfederung (20b) eines weiteren Rades (110) und/oder in Form einer Dämpfungsregelung (20d) für einen gleichen Federungseffekt und/oder Dämpfungseffekt wie im zugehörigen Fehlerzustand angepasst werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Niveauregelung (20c) die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Dämpfungsregelung (20d) an eine härtere Dämpfung zum Vermeiden eines zu tiefen Eintauchens der Luftfederung (20b) angepasst werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen eines Fehlerzustandes bei einer ersten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Dämpfungsregelung (20d) die Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung in Form einer Niveauregelung (20c) auf Normalniveau angepasst werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen des Fehlerzustandes dieser als Warnsignal dem Fahrer des Fahrzeugs (100) angezeigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des erkannten Fehlerzustandes und der Anpassung der Regelparameter ein Eingriff in die Regelung des Fahrzeugs (100) erfolgt.
  9. Kompensationsvorrichtung (30) für die Regelung eines Vertikalregelsystems (10) eines Fahrzeugs (100) mit zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20), welche die Fahrstabilität des Fahrzeugs (10) beeinflussen, aufweisend zumindest eine Kontrolleinheit (32), welche ausgebildet ist für die Überwachung der Funktionsfähigkeit der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20) mittels Sensorvorrichtungen der jeweiligen Regeleinheit der jeweiligen Vertikalregelvorrichtung (20), das Erkennen eines Fehlerzustandes einer ersten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20) und das Anpassen der Regelparameter einer zweiten Vertikalregelvorrichtung der zumindest zwei Vertikalregelvorrichtungen (20) zur wenigstens teilweisen Kompensation des Fehlerzustandes der ersten Vertikalregelvorrichtung.
  10. Kompensationsvorrichtung (30) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (32) für die Ausführung eines Verfahrens mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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